Импульсный лазер

Информация о материале
Категория: Определение пространственной формы искусственных космических объектов методом телевизионной лазерной локации
Опубликовано: 11.10.2019 17:27
Автор: Павел Варгин

 

На рис. 5 приведена функциональная схема импульсного твердотельного лазера с полупроводниковой торцевой накачкой. Эти лазеры, обладая небольшими габаритами и хорошим ресурсом, способны генерировать мощные (единицы мегаватт) короткие (единицы наносекунд) импульсы света с частотой телевизионных кадров. Такие характеристики являются идеальными для освещения ИКО, движущихся с любыми реальными скоростями. Действительно, за время экспозиции, при освещающей вспышке длительностью 10 наносекунд, объект, движущийся на встречных курсах с инспектором, сблизится с ним на величину не более 0,1 мм, что гарантирует отсутствие искажений его пространственной формы по глубине.

Согласно функциональной схеме, во время действия токового импульса – UT, импульс излучения лазерного диода (ЛД) через концентрирующие линзы и прозрачное для длины волны – 0,810 мкм зеркало резонатора лазера попадает через торец в активный элемент гранатового лазера, осуществляя его накачку. По заднему фронту электрического импульса – Uτ оптического затвора происходит лавинообразное высвечивание накопленной энергии активного элемента в виде короткого мощного импульса инфракрасного (ИК) излучения с длиной волны 1,064 мкм. Этот импульс через полупрозрачное выходное зеркало резонатора лазера попадает в нелинейный оптический элемент, где значительная часть его энергии преобразуется в импульс излучения с длиной волны 0,532 мкм (зеленого цвета), который проходит через зеленый светофильтр, подавляющий ИК излучение. Преобразование длины волны света лазера полезно потому, что современные фотокатоды ЭОП значительно более эффективны в зеленой области спектра, чем в ИК диапазоне [7].

Импульс излучения лазера можно моделировать зависимостью:

    ,                                                                               (13)

где: b = 1,8, T = (2 ÷ 10) нс – длительность импульса на уровне 0,7, t = (0÷∞). В интервале t импульса от 0 до T сосредоточена половина энергии импульса.